我国城市污泥处理技术现状

姚立明，宫禹，赵孟石，李大尉，姚鸿宾

（1.黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨150020；2.哈尔滨对俄高端技术转移孵化中心，哈尔滨150020）

我国城市污泥处理技术现状

姚立明，宫禹，赵孟石，李大尉，姚鸿宾

（1.黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨150020；2.哈尔滨对俄高端技术转移孵化中心，哈尔滨150020）

城市污泥处置不当会对环境造成污染。将城市污泥的处置与资源化相结合，才是城市污泥处置的最优方法。现有的城市污泥处理技术主要有卫生填埋法、厌氧消化法、湿式氧化法、干化焚烧、排海、农用及其他技术手段。在处理过程中，仍然存在臭气、重金属及渗滤液污染、可燃气体爆炸、投资大、运行成本高等问题及风险。需要加强城市污泥高效快速堆肥、污泥制造有机——无机复合肥、污泥制造建筑材料、污泥热能利用等关键技术及设备的研发，推进我国城市污泥高效利用的发展。

污泥处理；技术现状；污染

1　处理城市污泥的目的

城市污泥会对环境造成污染，如果合理将其利用就会变废为宝。城市污泥中含有丰富的N、P、K及有机物，这些元素都是农作物和植物生长所必需的营养元素，可以实现改良土壤的目的，城市污泥中含有的有机物是最主要的生物质能源，干燥以后可以作为一种低热值的燃料。目前，大家对资源达成的共识是“所有资源都是有限的”，这也是客观存在的事实，因此，在有关城市污泥处理问题上，必须采取可持续发展战略，将城市污泥的处置与资源化相结合，才是城市污泥处置的最优方法。

2　城市污泥处理现状

2.1城市污泥处理政策状况

目前，我国城市污水处理厂每年排放的污泥量正在以加快的速度增长，特别是在我国城一、二线城市与地区，城市污泥出路问题已经十分突出。我国多部门先后出台了多项城市污泥处理文件，2009年国家住房和城乡建设部、环境保护部和科学技术部联合下发了《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》建城［2009］23号文件。2010年国家环境保护部发布关于《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南（试行）》HJ-BAT-002技术文件。2011年国家住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会公布实施《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南（试行）》建科［2011］34号文件。这些技术文件的公布实施，对我国城市污泥处理处置的定义，有机污染物、病原菌、重金属及城市污泥处理技术方法等提出了具体的系统指标要求，初步解决了我国城市污水处理厂污泥处理处置无据可依的现状。但由于我国城市污泥处置标准的制定、评价、修改没有一个规范化和完整性的体系，各标准间缺乏统一性，因此，我国政府部门亟须出台标准统一的城市污泥处理处置规范性文件，以便更有效地规范城市污泥处理处置行为，防止二次污染的发生。

2.2现有的城市污泥处理技术

2.2.1污泥卫生填埋法

最原始的一种方法是将城市污泥进行填埋，卫生填埋就是将城市污泥利用一定的技术将其脱水，然后将脱水后的城市污泥直接运送到专业填埋场进行填埋处理。这种填埋方法有一定的优势，所需的技术要求较低、费用低且适用性较广。但是，这种卫生填埋只能起到一个暂时的延缓作用，并不能消除最终的污染，反而会因填埋过程产生臭气、可燃气体爆炸、渗滤液和微生物病菌，对周围环境及地下水造成污染［1］。

2.2.2污泥厌氧消化法

污泥厌氧消化法是利用厌氧微生物将城市污泥中的有机物进行分解，从而使其趋于稳定［2］。目前较常用的厌氧消化法有二相消化法和高浓度消化，城市污泥经过消化处理后，可以实现城市污泥减量的目的，但是，处理费用较高，且需要进一步的脱水，并不是最佳方法。

2.2.3污泥湿式氧化法

湿式氧化法（WO法）需要在高温高压下进行，污泥中具有还原性的无机物和有机物在高压高温下被压入的空气氧化，最终被氧化成水、二氧化碳以及少量的固体残渣。对于一些难降解的有机污泥，这种方法非常适用。在一定的温度和压强下，各种难降解的有机污泥80%以上都可以实现降解。湿式氧化法脱水性强，而且处理的周期较短，灭菌和除毒的效果也比较好，但是，该方法所需的设备系统复杂、运营成本较高，因此并未得到大量应用。

2.2.4污泥干化焚烧

城市污泥干化焚烧是将脱水后的城市污泥掺入煤炭，送入锅炉进行焚烧［3］，以达到最大限度减量的目的。焚烧过程可杀死一切病原体，分解全部有机质，但污泥焚烧后产出的大量灰分，目前还没有找到合理经济的处理方法。此外，城市污泥焚烧处理成本较为昂贵，需要技术要求较高的设备，没有得到广泛应用。

2.2.5污泥排海

在某些沿海地区，城市污泥采用投海的方式进行处置。但由于其污染严重危害海洋生态系统，甚至会引发全球性的环境问题，近年来这一方法遭到了强烈反对。

2.2.6污泥农用

由于污泥中含有较多的有机质和N、P、K，这些是农作物生长的必需营养物质，因此将城市污泥进行农用是污泥处理的一种有效的可行办法。对符合直接农用标准的城市污泥，可不经处理直接施用于林地、农田等场所，这种方法叫作直接农用，其成本低，但具有管控难及环境污染风险。另一种是将城市污泥进行堆肥或消化，然后将处置后的城市污泥制成复合肥料，将其施用于农田、林地，叫作间接施用。但是这种方法也有其局限性，污泥中的重金属含量必须符合国家规定。上述两种污泥农用方法虽然成本低，但都存在环境污染风险，因此在我国也没有得到广泛应用。

2.2.7其他

自然干化也是常见的一种低成本、低耗能的城市污泥处置方法，但其灭菌效果极差，在处置过程中会产生臭气，不适合大规模处理。热干燥法也叫污泥的热干燥法，是利用热和压力将污泥的结构破坏，这种方法可以杀灭污泥中的病原菌，但是投资较高。膜生物反应器是近年来发展起来的一种新型处理方法，它利用膜分离技术，是一种新型的处理工艺，在这种方法处置中，城市污泥能被完全截流，有机物的去除率可达到90%，但是这种方法容易造成膜的堵塞，而且膜材料的选择也是目前较难克服的难题，因此该方法并没有得到很好的推广。

2.3城市污泥处理存在的问题

虽然我国逐步加强了对城市污泥处理问题的关注，但是处理水平没有取得很大的进展。由于企业运营经费紧张和缺少有效处理技术等原因，我国城市污泥没有稳定而合理的出路，总体是以卫生填埋和露天堆放为主。有资料表明，约90%的污水处理厂没有有效污泥处理途径，会造成重金属、有机物污染及病虫害等二次污染。虽然“十二五”国家做了污泥处置的规划，但由于投资及运行成本过高，只有北京、上海、广州等经济发达省会城市建设了城市污泥处理厂，但多采用干化焚烧方式处理，各城市污泥处理厂靠政府补贴艰难度日。

3　展望

城市污泥处置已成为全世界关注的水处理后续环境问题。将处理不当的城市污泥排放到环境中，不仅会造成资源和能源的浪费，还会对环境产生二次污染，城市污泥处理处置技术应在考虑社会效益和环境效益的前提下进行选择，重点应放在污泥的综合利用方面，污泥的资源化利用将是未来发展的主要方向。需要加强城市污泥高效快速堆肥、污泥制造有机——无机复合肥、污泥制造建筑材料、污泥热能利用等关键技术及设备的研发，推进我国城市污泥高效利用的发展。

［1］甄广印，赵由才，宋玉，等.城市污泥处置技术研究［J］.有色冶金设计与研究，2010，31（5）:41-45.

［2］王广启，吴静，左剑恶，等.城市污泥高固体浓度厌氧消化的研究进展［J］.中国沼气，2013，31（6）:9-12.

［3］李军，王忠民，张宁，等.污泥焚烧工艺研究［J］.环境工程，2005，23（6）:48-52.

［4］林春绵，蔚立玉，王军良，等.城市污水处理厂污泥的肥料化利用［J］.浙江工业大学学报，2004，32（2）:151-156.

Technical situation o fm unicipal sludge treatm en t

YAO Li-ming，GONG Yu，ZHAOMeng-shi，LIDa-wei，YAOHong-bin
（1.InstituteofAdvanced Technology，Heilongjiang Academy ofSciences，Harbin 150020，China；2.Harbin High-technology Transfer Incubation Centre to Russia，Harbin 150020，China）

Impropermunicipal sludge treatment will create pollution to the environment，and a combination of sludge treatment and resource utilization should be the optimal treatmentmethod.The existingmethods include sanitary landfill，anaerobic digestion，wetoxidation，incineration，discharging into the sea and agriculturalutilization etc.However，thereare stillproblemsand risksduring the treatmentprocess，thatis，contamination caused by odor，heavy metal and leach ate，flammable gas exp losion，huge investment and high operation cost.Thus，we need to strengthen the research of key technology including rapid and high-efficient composting，production of organic-inorganic compound fertilizer，production of buildingmaterial and thermal energy utilization as well as related equipments，which could promote the developmentofmunicipal sludge efficientutilization in our country.

Sludge treatment；technicalsituation；pollution

X703

A

1674-8646（2015）03-0010-02

2015-01-15

姚立明（1972-），男，吉林九台人，硕士，高级工程师，主要从事城市污泥资源化利用领域研究。